JPH0222618B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0222618B2 JPH0222618B2 JP55082230A JP8223080A JPH0222618B2 JP H0222618 B2 JPH0222618 B2 JP H0222618B2 JP 55082230 A JP55082230 A JP 55082230A JP 8223080 A JP8223080 A JP 8223080A JP H0222618 B2 JPH0222618 B2 JP H0222618B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- rotor
- tooth series
- stator
- tooth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
- H02K37/20—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with rotating flux distributors, the armatures and magnets both being stationary
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/38—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with rotating flux distributors, and armatures and magnets both stationary
- H02K21/44—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with rotating flux distributors, and armatures and magnets both stationary with armature windings wound upon the magnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
磁性部材５
とを少なくとも具えている固定子２；および
前記第１、第２、第３および第４歯系列と共働
する回転子歯１４，１５，１６，１７を有し、前
記第１および第２歯系列が前記回転子歯に対して
互いに180゜の公称電磁角を成し、前記第３および
第４歯系列が前記回転子歯に対して互いに180゜の
公称電磁角を成し、前記第１および第４歯系列が
前記回転子歯に対して互いに90゜の公称電磁角を
成し、且つ、前記第２および第３歯系列が前記回
転子歯に対して互いに90゜の公称電磁角を成すよ
うにした回転子１； を有しているステツプモータにおいて、ステツプ
角度誤差をなくすために、前記回転子歯に対する
前記固定子の第１と第４歯系列との間の前記電磁
角を90゜−αとし、前記第２と第３歯系列との間
の電磁角を90゜＋βとし、α＋βを少なくとも2゜
の正の角度とし、歯系列間におけるこれら角度の
ずれを対称にして、前記第１と第２歯系列との間
の前記角度が第３と第４歯系列との間の前記角度
にほぼ等しくなるようにしたことを特徴とするス
テツプモータ。
する回転子歯１４，１５，１６，１７を有し、前
記第１および第２歯系列が前記回転子歯に対して
互いに180゜の公称電磁角を成し、前記第３および
第４歯系列が前記回転子歯に対して互いに180゜の
公称電磁角を成し、前記第１および第４歯系列が
前記回転子歯に対して互いに90゜の公称電磁角を
成し、且つ、前記第２および第３歯系列が前記回
転子歯に対して互いに90゜の公称電磁角を成すよ
うにした回転子１； を有しているステツプモータにおいて、ステツプ
角度誤差をなくすために、前記回転子歯に対する
前記固定子の第１と第４歯系列との間の前記電磁
角を90゜−αとし、前記第２と第３歯系列との間
の電磁角を90゜＋βとし、α＋βを少なくとも2゜
の正の角度とし、歯系列間におけるこれら角度の
ずれを対称にして、前記第１と第２歯系列との間
の前記角度が第３と第４歯系列との間の前記角度
にほぼ等しくなるようにしたことを特徴とするス
テツプモータ。
２ αおよびβの双方を少なくとも1゜の正の角度
とし、且つ、αおよびβをほぼ等しくしたことを
特徴とする特許請求の範囲１記載のステツプモー
タ。
とし、且つ、αおよびβをほぼ等しくしたことを
特徴とする特許請求の範囲１記載のステツプモー
タ。
３ αおよびβの何れか一方をほぼ0゜とし、他方
を少なくとも2゜としたことを特徴とする特許請求
の範囲１記載のステツプモータ。
を少なくとも2゜としたことを特徴とする特許請求
の範囲１記載のステツプモータ。
４ αおよびβの何れか一方を負の角度値とした
ことを特徴とする特許請求の範囲１記載のステツ
プモータ。
ことを特徴とする特許請求の範囲１記載のステツ
プモータ。
本発明は環状コイルと、該コイルを囲み、第１
および第２環状歯系列で終端する導磁性外囲器と
を有している第１環状固定子区分と、 環状コイルと、該環状コイルを囲み、第３およ
び第４環状歯系列で終端する導磁性外囲器とを有
している第２環状固定子区分と、 前記両固定子区分と同軸的にこれら固定子区分
の間にて前記第２および第３環状歯系列に隣接し
て配置される軸方向に磁化した環状永久磁性部材
とを少なくとも具えている固定子および 前記第１、第２、第３および第４歯系列と共働
する回転子歯を有し、第１および第２歯系列が回
転子歯に対して互いに180゜の公称電磁角を成し、
第３および第４歯系列が回転子歯に対して互いに
180゜の公称電磁角を成し、第１および第４歯系列
が回転子歯に対して互いに90゜の公称電磁角を成
し、かつ第２および第３歯系列が回転子歯に対し
て互いに90゜の公称電磁角を成すようにした回転
子を有しているステツプモータに関するものであ
る。
および第２環状歯系列で終端する導磁性外囲器と
を有している第１環状固定子区分と、 環状コイルと、該環状コイルを囲み、第３およ
び第４環状歯系列で終端する導磁性外囲器とを有
している第２環状固定子区分と、 前記両固定子区分と同軸的にこれら固定子区分
の間にて前記第２および第３環状歯系列に隣接し
て配置される軸方向に磁化した環状永久磁性部材
とを少なくとも具えている固定子および 前記第１、第２、第３および第４歯系列と共働
する回転子歯を有し、第１および第２歯系列が回
転子歯に対して互いに180゜の公称電磁角を成し、
第３および第４歯系列が回転子歯に対して互いに
180゜の公称電磁角を成し、第１および第４歯系列
が回転子歯に対して互いに90゜の公称電磁角を成
し、かつ第２および第３歯系列が回転子歯に対し
て互いに90゜の公称電磁角を成すようにした回転
子を有しているステツプモータに関するものであ
る。
斯種ステツプモータは本願人の出願に係る特願
昭52−80351号（特開昭53−5714号）から既知で
ある。斯種モータは、例えば1.8゜のような極めて
小さなステツプ角度を実現するのに特に好適であ
る。上記特許出願に記載してあるように、永久磁
性リングから第１および第２歯系列への磁路のバ
ーミアンス並びに上記磁性リングから第３および
第４歯系列への磁路のパーミアンスの差によつて
種々の附勢の場合に非対称トルク、すなわち不等
トルクが生ずる。これがため上記特許出願には上
述した各磁路のパーミアンスの不等性をなくすた
めの多数の方法が示されている。
昭52−80351号（特開昭53−5714号）から既知で
ある。斯種モータは、例えば1.8゜のような極めて
小さなステツプ角度を実現するのに特に好適であ
る。上記特許出願に記載してあるように、永久磁
性リングから第１および第２歯系列への磁路のバ
ーミアンス並びに上記磁性リングから第３および
第４歯系列への磁路のパーミアンスの差によつて
種々の附勢の場合に非対称トルク、すなわち不等
トルクが生ずる。これがため上記特許出願には上
述した各磁路のパーミアンスの不等性をなくすた
めの多数の方法が示されている。
実際上、上述したパーミアンスを等しくするこ
とは極めて困難であることを確めた。さらに、上
記非対称性トルクはステツプ角度誤差を伴ない、
これらの角度誤差が非対称トルクよりもずつと問
題になることを確めた。
とは極めて困難であることを確めた。さらに、上
記非対称性トルクはステツプ角度誤差を伴ない、
これらの角度誤差が非対称トルクよりもずつと問
題になることを確めた。
本発明の目的はステツプ角度誤差を大いに除去
し得るように適切に構成配置した前述した種類の
ステツプモータを提供せんとするにある。
し得るように適切に構成配置した前述した種類の
ステツプモータを提供せんとするにある。
これがため本発明は冒頭に述べた種類のステツ
プモータにおいて、ステツプ角度誤差をなくすた
めに、回転子歯に対する第１と第４歯系列との間
の前記電磁角を90゜−αとし、第２と第３歯系列
との間の電磁角を90゜＋βとし、α＋βを少なく
とも2゜の正の角度とし、歯系列間におけるこれら
角度のずれを対称にして、第１と第２歯系列との
間の前記角度が第３と第４歯系列との間の前記角
度にほぼ等しくなるようにしたことを特徴とす
る。
プモータにおいて、ステツプ角度誤差をなくすた
めに、回転子歯に対する第１と第４歯系列との間
の前記電磁角を90゜−αとし、第２と第３歯系列
との間の電磁角を90゜＋βとし、α＋βを少なく
とも2゜の正の角度とし、歯系列間におけるこれら
角度のずれを対称にして、第１と第２歯系列との
間の前記角度が第３と第４歯系列との間の前記角
度にほぼ等しくなるようにしたことを特徴とす
る。
なお、360゜電磁角とは歯ピツチ、すなわち各歯
の中心から中心までの距離に相等する固定子に対
する回転子の相対変位量を意味するものとする。
1.8゜のステツプモータ、すなわち回転子が１ステ
ツプごとに1.8゜づつ段歩的に回転し、４ステツプ
サイクルごとに7.2゜回転するステツプモータの
360゜の電磁角は7.2゜の幾何学上の角度に相当する。
の中心から中心までの距離に相等する固定子に対
する回転子の相対変位量を意味するものとする。
1.8゜のステツプモータ、すなわち回転子が１ステ
ツプごとに1.8゜づつ段歩的に回転し、４ステツプ
サイクルごとに7.2゜回転するステツプモータの
360゜の電磁角は7.2゜の幾何学上の角度に相当する。
本発明は上記バーミアンスの相違によつてもど
り止トルク、すなわち非附勢状態にトルクを発生
し、このトルクがモータの附勢により定まるトル
クと共に４つの異なる附勢状態にて不等トルクを
起生すると共に、４つの附勢状態に関連する安定
な回転子位置間のステツプ角度を相違させ、しか
もこのステツプ角度誤差をなくすのに、必ずしも
上記パーミアンスの不等性をなくす必要がなく、
種々の歯系列間の相対的角度を変えることによつ
てステツプ角度誤差をなくすことができると云う
認識を基として成したものである。所要の補正角
度αおよびβはモータの製造時における整列工程
にて与えることができる。斯る整列を極めて正確
に行なうのに好適なステツプモータについては本
願人の出願に係る同日出願の特願昭55−81567号
（特開昭56−10070号公報）号に記載してある。
り止トルク、すなわち非附勢状態にトルクを発生
し、このトルクがモータの附勢により定まるトル
クと共に４つの異なる附勢状態にて不等トルクを
起生すると共に、４つの附勢状態に関連する安定
な回転子位置間のステツプ角度を相違させ、しか
もこのステツプ角度誤差をなくすのに、必ずしも
上記パーミアンスの不等性をなくす必要がなく、
種々の歯系列間の相対的角度を変えることによつ
てステツプ角度誤差をなくすことができると云う
認識を基として成したものである。所要の補正角
度αおよびβはモータの製造時における整列工程
にて与えることができる。斯る整列を極めて正確
に行なうのに好適なステツプモータについては本
願人の出願に係る同日出願の特願昭55−81567号
（特開昭56−10070号公報）号に記載してある。
特に単相附勢に用いるステツプモータはαおよ
びβを何れも少なくとも1゜の正の角度とし、しか
もこれらの角度をほぼ等しくするのが好適であ
る。
びβを何れも少なくとも1゜の正の角度とし、しか
もこれらの角度をほぼ等しくするのが好適であ
る。
また、特に２相附勢に用いるステツプモータで
は角度αおよびβの一方をほぼ0゜とし、他方を少
なくとも2゜とするのが好適である。
は角度αおよびβの一方をほぼ0゜とし、他方を少
なくとも2゜とするのが好適である。
しかし上記補正角度αおよびβの何れか一方は
負の角度値とすることもできる。このようにする
ことにより互いに相違するトルクを首尾よく等し
くすることができ、しかもステツプ角度の精度を
維持させることができる。
負の角度値とすることもできる。このようにする
ことにより互いに相違するトルクを首尾よく等し
くすることができ、しかもステツプ角度の精度を
維持させることができる。
図面につき本発明を説明する。
第１図は本発明に基ずく原理を適用し得るステ
ツプモータの軸方向断面図である。このステツプ
モータは軸線Ａのまわりにほぼ回転対称であり、
これは回転子１と固定子２とを具えている。固定
子２は２個の同軸固定子区分３および４を具え、
またこれらの両区分間には軸線方向に磁化した永
久磁性リング５を具えている。各固定子区分３お
よび４は導磁性外囲器６および７によつてそれぞ
れ囲まれる同軸配置した環状コイル８および９を
具えており、上記外囲器の内側は２つの環状の歯
系列１０，１１と１２，１３にてそれぞれ終端さ
せる。回転子１には固定子の歯系列１０，１１，
１２および１３とそれぞれ共働する環状の歯系列
１４，１５，１６および１７を設ける。
ツプモータの軸方向断面図である。このステツプ
モータは軸線Ａのまわりにほぼ回転対称であり、
これは回転子１と固定子２とを具えている。固定
子２は２個の同軸固定子区分３および４を具え、
またこれらの両区分間には軸線方向に磁化した永
久磁性リング５を具えている。各固定子区分３お
よび４は導磁性外囲器６および７によつてそれぞ
れ囲まれる同軸配置した環状コイル８および９を
具えており、上記外囲器の内側は２つの環状の歯
系列１０，１１と１２，１３にてそれぞれ終端さ
せる。回転子１には固定子の歯系列１０，１１，
１２および１３とそれぞれ共働する環状の歯系列
１４，１５，１６および１７を設ける。
第２図は回転子歯系列１４，１５，１６および
１７に対する固定子歯系列１０，１１，１２およ
び１３の配列をそれぞれ図示したものである。回
転子の各歯は軸線方向に整列させて、第２図の上
側の列が回転子の歯系列１４，１５，１６および
１７を示すようにする。（これとは逆に、固定子
の歯系列を軸線方向に整列させて、回転子の歯系
列を互いに軸線方向において変位させるようにす
ることもできる。）回転子の特定位置に対して、
固定子歯系列１０の歯は（第２図に示すように）
回転子の歯に対向して位置する。この場合、固定
子歯系列１１の歯は固定子歯系列１０の歯に対し
てほぼ180゜、すなわち1/2歯ピツチ分だけ変位さ
せるようにする。固定子歯系列１２の歯は固定子
歯系列１０の歯に対して90゜、すなわち1/4歯ピツ
チ分（または他の方向に見て3/4歯ピツチ分）だ
け変位させ、また、固定子歯系列１３の歯は固定
子歯系列１０の歯に対して270゜、すなわち3/4歯
ピツチ分（または他の方向に見て1/4歯ピツチ分）
だけ変位させる。固定子歯系列１２および１３の
歯の相対位置は全く逆とすることもできる。
１７に対する固定子歯系列１０，１１，１２およ
び１３の配列をそれぞれ図示したものである。回
転子の各歯は軸線方向に整列させて、第２図の上
側の列が回転子の歯系列１４，１５，１６および
１７を示すようにする。（これとは逆に、固定子
の歯系列を軸線方向に整列させて、回転子の歯系
列を互いに軸線方向において変位させるようにす
ることもできる。）回転子の特定位置に対して、
固定子歯系列１０の歯は（第２図に示すように）
回転子の歯に対向して位置する。この場合、固定
子歯系列１１の歯は固定子歯系列１０の歯に対し
てほぼ180゜、すなわち1/2歯ピツチ分だけ変位さ
せるようにする。固定子歯系列１２の歯は固定子
歯系列１０の歯に対して90゜、すなわち1/4歯ピツ
チ分（または他の方向に見て3/4歯ピツチ分）だ
け変位させ、また、固定子歯系列１３の歯は固定
子歯系列１０の歯に対して270゜、すなわち3/4歯
ピツチ分（または他の方向に見て1/4歯ピツチ分）
だけ変位させる。固定子歯系列１２および１３の
歯の相対位置は全く逆とすることもできる。
第３図は第１図のモータの２通りの附勢方法を
示したものであり、第３ａおよび３ｂ図は単相附
勢（一度に１個のコイルのみを附勢）の場合にお
けるコイル８および９に対する附勢電流をそれぞ
れ示し、第３ｃおよび３ｄ図は２相附勢の場合に
おける電流をそれぞれ示す。この場合電流＋Ｉ
は、歯系列１２と１３との間の空隙にコイル９に
より発生する磁界がこの空隙中に永久磁性リング
５によつて発生される磁界と同一方向となるよう
な向きとする。
示したものであり、第３ａおよび３ｂ図は単相附
勢（一度に１個のコイルのみを附勢）の場合にお
けるコイル８および９に対する附勢電流をそれぞ
れ示し、第３ｃおよび３ｄ図は２相附勢の場合に
おける電流をそれぞれ示す。この場合電流＋Ｉ
は、歯系列１２と１３との間の空隙にコイル９に
より発生する磁界がこの空隙中に永久磁性リング
５によつて発生される磁界と同一方向となるよう
な向きとする。
瞬時t1に電流＋Ｉをコイル８に供給し、かつコ
イル９は附勢したままとすれば、歯系列１０と１
４との間の空隙中に発生する磁界は回転子の歯を
固定子歯系列７０の歯の方へと向けるトルクを発
生し、この場合固定子が回転し得るものとすれ
ば、第２図に示すような状態が得られる。瞬時t2
にコイル９を電流＋Ｉで附勢し、コイル８を滅勢
すれば、歯系列１２と１６との間の空隙に発生す
る磁界は回転子歯系列１６の歯を固定子歯系列１
２の歯と歯の間に位置させるトルクを発生し、回
転子を1/4歯ピツチ分だけ動かす。ついでコイル
８を瞬時t3に電流−Ｉで附勢すると、回転子歯系
列１５の歯が固定子歯系列１１の歯の方へと向け
られ、瞬時t4にコイル９を電流−Ｉで附勢する
と、回転子歯系列１７の歯は固定子歯系列１３の
歯の方へと向けられる。従つて、回転子は第２図
に示す位置から0゜〜90゜、90゜〜180゜、180゜〜270゜
お
よび270゜〜360゜ずつの90゜のステツプで連続的に回
転する。
イル９は附勢したままとすれば、歯系列１０と１
４との間の空隙中に発生する磁界は回転子の歯を
固定子歯系列７０の歯の方へと向けるトルクを発
生し、この場合固定子が回転し得るものとすれ
ば、第２図に示すような状態が得られる。瞬時t2
にコイル９を電流＋Ｉで附勢し、コイル８を滅勢
すれば、歯系列１２と１６との間の空隙に発生す
る磁界は回転子歯系列１６の歯を固定子歯系列１
２の歯と歯の間に位置させるトルクを発生し、回
転子を1/4歯ピツチ分だけ動かす。ついでコイル
８を瞬時t3に電流−Ｉで附勢すると、回転子歯系
列１５の歯が固定子歯系列１１の歯の方へと向け
られ、瞬時t4にコイル９を電流−Ｉで附勢する
と、回転子歯系列１７の歯は固定子歯系列１３の
歯の方へと向けられる。従つて、回転子は第２図
に示す位置から0゜〜90゜、90゜〜180゜、180゜〜270゜
お
よび270゜〜360゜ずつの90゜のステツプで連続的に回
転する。
第３ｃおよび３ｄ図に示す２相附勢の場合には
２対の歯系列ごとにトルクが回転子に作用する。
例えば瞬時t1にコイル８および９を電流＋Ｉで附
勢すると、歯系列１０と１４との間の空隙および
歯系列１２と１６との間の空隙における磁界がト
ルクを発生して、回転子を第２図に示す位置から
45゜変位した位置に動かす。第３ｃおよび３ｄ図
に示すような方法でコイル８および９を連続的に
附勢すると、回転子は90゜のステツプで45゜、135゜、
225゜および315゜の位置に順次回転する。
２対の歯系列ごとにトルクが回転子に作用する。
例えば瞬時t1にコイル８および９を電流＋Ｉで附
勢すると、歯系列１０と１４との間の空隙および
歯系列１２と１６との間の空隙における磁界がト
ルクを発生して、回転子を第２図に示す位置から
45゜変位した位置に動かす。第３ｃおよび３ｄ図
に示すような方法でコイル８および９を連続的に
附勢すると、回転子は90゜のステツプで45゜、135゜、
225゜および315゜の位置に順次回転する。
次に、上述した従来のステツプモータの問題点
を第４及び第５図を参照して詳細に説明する。
を第４及び第５図を参照して詳細に説明する。
第４図はベクトル線図を示し、これにおける各
ベクトルの方向は特定固定子の附勢に対して回転
子が駆動される位置を示し、またベクトルの長さ
は駆動トルクの大きさを表わす。特定固定子の附
勢に関連する各ベクトルのベクトル加法によつ
て、この附勢によるベクトルの総和に相当するベ
クトルが得られる。ベクトルP1，P2，P3および
P4は、コイル８を電流＋Ｉで、コイル９を電流
＋Ｉで、コイル８を−Ｉで、コイル９を−Ｉでそ
れぞれ単相附勢する場合に対応する。モータが理
想的なモータである場合、上記各電流で発生する
トルクの大きさは等しくなる。
ベクトルの方向は特定固定子の附勢に対して回転
子が駆動される位置を示し、またベクトルの長さ
は駆動トルクの大きさを表わす。特定固定子の附
勢に関連する各ベクトルのベクトル加法によつ
て、この附勢によるベクトルの総和に相当するベ
クトルが得られる。ベクトルP1，P2，P3および
P4は、コイル８を電流＋Ｉで、コイル９を電流
＋Ｉで、コイル８を−Ｉで、コイル９を−Ｉでそ
れぞれ単相附勢する場合に対応する。モータが理
想的なモータである場合、上記各電流で発生する
トルクの大きさは等しくなる。
しかし、実際には永久磁性リング５から歯系列
１０，１１，１２および１３への磁路のパーミア
ンスは等しくないので、モータの滅勢時（非励
磁）のときは回転子が或る優先位置を占めること
になる。即ち、固定子の歯系列１１および１２に
対するパーアンスが歯系列１０および１３に対す
るパーミアンスよりも大きくなり、しかも固定子
が永久磁性リング５に対して対称であることから
して、モータを滅勢すると回転子が約135゜の優先
位帯置を占めるようになる。この位置を表わすベ
クトルおよび関連するもどり止めトルクの大きさ
を第４図にPdにて示す。
１０，１１，１２および１３への磁路のパーミア
ンスは等しくないので、モータの滅勢時（非励
磁）のときは回転子が或る優先位置を占めること
になる。即ち、固定子の歯系列１１および１２に
対するパーアンスが歯系列１０および１３に対す
るパーミアンスよりも大きくなり、しかも固定子
が永久磁性リング５に対して対称であることから
して、モータを滅勢すると回転子が約135゜の優先
位帯置を占めるようになる。この位置を表わすベ
クトルおよび関連するもどり止めトルクの大きさ
を第４図にPdにて示す。
モータは附勢する場合、この附勢に対応するベ
クトルはベクトルPdに関連ベクトルP1，P2，P3
またはP4をベクトル的に加えることによつて決
まる。なお特に実トルクは理想トルクとモータの
滅勢状態におけるもどり止めトルクとの和に完全
に対応しないことからして、理論的には上述した
ようなことは全く正しいとは云えないことに留意
すべきである。附勢状態には、もどり止めトルク
と同一方向のベクトルが存在するも、このベクト
ルは特に附勢により生ずる飽和によりその長さが
異なり、このトルクベクトルPdはすべての附勢
状態に対して必ずしも同一長さとする必要はない
が、斯るトルクは「理想」トルクと共に実トルク
を生ずる。しかしモータが理想的なモータと極端
に相異していなければ、上述したようなことは実
際の状態に極めて良好に近似したものとなること
を確めた。
クトルはベクトルPdに関連ベクトルP1，P2，P3
またはP4をベクトル的に加えることによつて決
まる。なお特に実トルクは理想トルクとモータの
滅勢状態におけるもどり止めトルクとの和に完全
に対応しないことからして、理論的には上述した
ようなことは全く正しいとは云えないことに留意
すべきである。附勢状態には、もどり止めトルク
と同一方向のベクトルが存在するも、このベクト
ルは特に附勢により生ずる飽和によりその長さが
異なり、このトルクベクトルPdはすべての附勢
状態に対して必ずしも同一長さとする必要はない
が、斯るトルクは「理想」トルクと共に実トルク
を生ずる。しかしモータが理想的なモータと極端
に相異していなければ、上述したようなことは実
際の状態に極めて良好に近似したものとなること
を確めた。
第４図のベクトルP′1，P′2，P′3およびP′4はベ
クトルP1，P2，P3またはP4とベクトルPdとの和
をそれぞれ示す。トルクPdの存在により、種々
の単相附勢の場合に回転子位置は理想位置からず
れ、ステツプ角度は互いに等しくならなくなる。
種々の単相附勢の場合の回転子の実際の位置は
α1、90゜＋β1、180゜−β1、270゜−α1の位置となり
、
これらステツプ角度誤差はβ1−α1、2β1および2α1
である。この場合トルクは最早互いに等しくなら
ないが、このことはスナツプ角度誤差ほど問題に
ならない。
クトルP1，P2，P3またはP4とベクトルPdとの和
をそれぞれ示す。トルクPdの存在により、種々
の単相附勢の場合に回転子位置は理想位置からず
れ、ステツプ角度は互いに等しくならなくなる。
種々の単相附勢の場合の回転子の実際の位置は
α1、90゜＋β1、180゜−β1、270゜−α1の位置となり
、
これらステツプ角度誤差はβ1−α1、2β1および2α1
である。この場合トルクは最早互いに等しくなら
ないが、このことはスナツプ角度誤差ほど問題に
ならない。
第５図は第３ｃおよび３ｄ図につき述べた２相
附勢の場合における第４図と同様なベクトル図で
ある。この第５図のベクトルP12，P23，P34およ
びP41は、２相附勢の場合に理想的なモータに生
ずるトルクを示し、これらのトルクはベクトル
P1とP2、P2とP3、P3とP4およびP4とP1のベクト
ル合成によつて得られる。ベクトルP′12，P′13，
P′34およびP′41は実トルクを示し、これらのベク
トルはベクトルP12，P23，P34およびP41とベクト
ルPdとをベクトル的に加えることによつて得ら
れる。この場合ベクトルP′41およびP′23に対応す
る回転子位置がベクトルP41およびP23の位置に対
して変位されておらず、また、ベクトルP12およ
びP34に対応する回転子位置が角度的に誤差α2を
呈していることが判る。この場合にもトククの大
きさは最早互いに等しくならなくなる。
附勢の場合における第４図と同様なベクトル図で
ある。この第５図のベクトルP12，P23，P34およ
びP41は、２相附勢の場合に理想的なモータに生
ずるトルクを示し、これらのトルクはベクトル
P1とP2、P2とP3、P3とP4およびP4とP1のベクト
ル合成によつて得られる。ベクトルP′12，P′13，
P′34およびP′41は実トルクを示し、これらのベク
トルはベクトルP12，P23，P34およびP41とベクト
ルPdとをベクトル的に加えることによつて得ら
れる。この場合ベクトルP′41およびP′23に対応す
る回転子位置がベクトルP41およびP23の位置に対
して変位されておらず、また、ベクトルP12およ
びP34に対応する回転子位置が角度的に誤差α2を
呈していることが判る。この場合にもトククの大
きさは最早互いに等しくならなくなる。
本発明によれば、上記ステツプ角度誤差は、歯
系列間の各角度を公称角度0゜、90゜、180゜および
270゜からずらすことによつてなくすことができ
る。第６図は単相附勢に対して補正した第１図に
基ずくモータに関連するベクトル図を示す。こゝ
に第１歯系列のずれ量は−1/2α、第２歯系列の
ずれ量は−1/2β、第３歯系列のずれ量は＋1/2
β、第４歯系列のずれ量は＋1/2αとする。第２
図ではこれらのずれを破線にて示してある。従つ
て歯系列１１と１２との間の角度は90゜に対して
βだけ対称に増加したことになり、歯系列１０と
１３との間の角度はαだけ減少したことになる。
系列間の各角度を公称角度0゜、90゜、180゜および
270゜からずらすことによつてなくすことができ
る。第６図は単相附勢に対して補正した第１図に
基ずくモータに関連するベクトル図を示す。こゝ
に第１歯系列のずれ量は−1/2α、第２歯系列の
ずれ量は−1/2β、第３歯系列のずれ量は＋1/2
β、第４歯系列のずれ量は＋1/2αとする。第２
図ではこれらのずれを破線にて示してある。従つ
て歯系列１１と１２との間の角度は90゜に対して
βだけ対称に増加したことになり、歯系列１０と
１３との間の角度はαだけ減少したことになる。
第６図に示すように、歯系列１０，１１，１２
および１３の相対位置を無視した場合に理想的な
モータに発生するトルクを表わすベクトルP1，
P2，P3およびP4の位置は−1/2α、90゜−1/2β、
180゜＋1/2βおよび270゜＋1/2αである。これらの
ベクトルと補正次第により大きさが変化するベク
トルPdとを合成するとベクトルP′1，P′2，P′3お
よびP′4がそれぞれ得られる。角度αおよびβを
正しく選定すれば、上記各ベクトルP′1，P′2，
P′3およびP′4がそれぞれ0゜、90゜、180゜および270
゜
となるため、ステツプ角度誤差が除去されたこと
になることは明らかである。ずれが小さい場合に
は、補償用に採用する補正角度αおよびβを非補
正モータにおけるステツプ角度誤差2α1およびβ1
（第４図）に等しくすることもできる。
および１３の相対位置を無視した場合に理想的な
モータに発生するトルクを表わすベクトルP1，
P2，P3およびP4の位置は−1/2α、90゜−1/2β、
180゜＋1/2βおよび270゜＋1/2αである。これらの
ベクトルと補正次第により大きさが変化するベク
トルPdとを合成するとベクトルP′1，P′2，P′3お
よびP′4がそれぞれ得られる。角度αおよびβを
正しく選定すれば、上記各ベクトルP′1，P′2，
P′3およびP′4がそれぞれ0゜、90゜、180゜および270
゜
となるため、ステツプ角度誤差が除去されたこと
になることは明らかである。ずれが小さい場合に
は、補償用に採用する補正角度αおよびβを非補
正モータにおけるステツプ角度誤差2α1およびβ1
（第４図）に等しくすることもできる。
第５図のベクトル図に示すように、２相附勢の
場合にはベクトルP′23およびP′41の位置は誤差を
呈さないが、P′12およびP′34の位置は誤差を呈す
る。２相附勢の場合には２つの歯系列間だけの角
度を対称に変化させるだけではモータを補償する
ことはできない。第７図は斯る補償を、歯系列１
１と１２との間の角度をβだけ大きくして、ベク
トルP2およびP3の位置がそれぞれ90゜−1/2βおよ
び180゜＋1/2βの位置となるようにしたモータの
場合について示したものである。ベクトルP1と
P2とを合成したものとベクトルPdとを合成し、
またベクトルP3とP4とを合成したものとベクト
ルPdとを合成すると、ベクトルP′12およびP′34が
得られ、これらのベクトルは適当な選定角度βに
対して45゜および225゜にそれぞれ相当する正しい
位置を呈する。近似的には所要補正角度βをステ
ツプ角度誤差2α2に等しくするのも正しいことで
ある。第７図におけるベクトルP′23およびP′41は
それぞれ135゜および315゜の正しい位置に留まる
が、これらのベクトルの長さは変化している。例
えば、ベクトルP′23の長さは第５図の場合よりも
短い。
場合にはベクトルP′23およびP′41の位置は誤差を
呈さないが、P′12およびP′34の位置は誤差を呈す
る。２相附勢の場合には２つの歯系列間だけの角
度を対称に変化させるだけではモータを補償する
ことはできない。第７図は斯る補償を、歯系列１
１と１２との間の角度をβだけ大きくして、ベク
トルP2およびP3の位置がそれぞれ90゜−1/2βおよ
び180゜＋1/2βの位置となるようにしたモータの
場合について示したものである。ベクトルP1と
P2とを合成したものとベクトルPdとを合成し、
またベクトルP3とP4とを合成したものとベクト
ルPdとを合成すると、ベクトルP′12およびP′34が
得られ、これらのベクトルは適当な選定角度βに
対して45゜および225゜にそれぞれ相当する正しい
位置を呈する。近似的には所要補正角度βをステ
ツプ角度誤差2α2に等しくするのも正しいことで
ある。第７図におけるベクトルP′23およびP′41は
それぞれ135゜および315゜の正しい位置に留まる
が、これらのベクトルの長さは変化している。例
えば、ベクトルP′23の長さは第５図の場合よりも
短い。
第８図は２相附勢の場合における他の補正方法
を示すベクトル図であり、この場合には歯系列１
０と１４との間の角度を角度αだけ小さくする。
第７図の場合と同様に、上記歯系列間の角度を適
当に選定すると、各ベクトル合成によつて45゜お
よび225゜の正しい位置にベクトルP′12およびP′34
がそれぞれ得られ、補正角度αが2α2（第５図）の
ステツプ角度誤差に相当する。第８図の場合に
は、ベクトルP′23の長さが第５図の場合のベクト
ルP′23の長さに比べて長くなる。従つてベクトル
P′12およびP′34の長さは短くなるが、第７図の場
合にはこれらの長さが長くなる。モータをトルク
（関連するベクトル長さに相当する）の大きさに
対して最適とするためには、第７および８図のベ
クトル図に示すような補正角度αおよびβを合成
するのが有利であり、この場合２つの補正角度の
何れか一方を負とすることができる。この場合に
も所要の総合補正角度α＋βはステツプ角度誤差
2α2にほぼ等しくなる。
を示すベクトル図であり、この場合には歯系列１
０と１４との間の角度を角度αだけ小さくする。
第７図の場合と同様に、上記歯系列間の角度を適
当に選定すると、各ベクトル合成によつて45゜お
よび225゜の正しい位置にベクトルP′12およびP′34
がそれぞれ得られ、補正角度αが2α2（第５図）の
ステツプ角度誤差に相当する。第８図の場合に
は、ベクトルP′23の長さが第５図の場合のベクト
ルP′23の長さに比べて長くなる。従つてベクトル
P′12およびP′34の長さは短くなるが、第７図の場
合にはこれらの長さが長くなる。モータをトルク
（関連するベクトル長さに相当する）の大きさに
対して最適とするためには、第７および８図のベ
クトル図に示すような補正角度αおよびβを合成
するのが有利であり、この場合２つの補正角度の
何れか一方を負とすることができる。この場合に
も所要の総合補正角度α＋βはステツプ角度誤差
2α2にほぼ等しくなる。
種々のベクトル図につき述べた補正方法は、歯
系列１２および１３の位置を交替させる（90゜お
よび270゜の代りにそれぞれ270゜および90゜とする）
場合にも有効である。その理由はこのようにすれ
ばベクトルPdの位置も変化し、約225゜となるから
であり、この角度（225゜）は軸線0゜〜180゜のまわ
りにて上記各ベクトル図を反転させたものに相当
する。
系列１２および１３の位置を交替させる（90゜お
よび270゜の代りにそれぞれ270゜および90゜とする）
場合にも有効である。その理由はこのようにすれ
ばベクトルPdの位置も変化し、約225゜となるから
であり、この角度（225゜）は軸線0゜〜180゜のまわ
りにて上記各ベクトル図を反転させたものに相当
する。
固定子歯系列の相対位置に対する補正を行なう
代りに、回転子歯系列の相対位置に対して補正を
行なうようにすることもできる。
代りに、回転子歯系列の相対位置に対して補正を
行なうようにすることもできる。
所要補正角度α＋βは非補正モータのステツプ
角度誤差にほぼ相当する。例えば（360゜に相当す
る）１つの歯ピツチ分の約1/2％のステツプ角度
誤差に対しては補正角度をα＋β＝2゜とする必要
である。
角度誤差にほぼ相当する。例えば（360゜に相当す
る）１つの歯ピツチ分の約1/2％のステツプ角度
誤差に対しては補正角度をα＋β＝2゜とする必要
である。
第１図は本発明を適用し得るステツプモータの
断面図、第２図は固定子歯および回転子歯の相対
位置を示す説明図、第３図は第１図のモータを附
勢する種々の附勢電流を示す電流波形図、第４図
は単相附勢の場合における第１図のモータに生ず
るステツプ角度誤差説明用のベクトル図、第５図
は２相附勢の場合における第４図と同様なベクト
ル図、第６図は本発明による補正を行なつた場合
における第４図に基ずくベクトル図、第７図は本
発明による補正を行なつた場合における第５図に
基ずくベクトル図、第８図は第７図の補正方法と
は別の補正を行なつた場合における第５図に基ず
くベクトル図である。 １…回転子、２…固定子、３，４…固定子区
分、５…永久磁性リング、６，７…導磁性外囲
器、８，９…環状コイル、１０，１１，１２，１
３…固定子歯系列、１４，４，１５，１６，１７
…回転子歯系列。
断面図、第２図は固定子歯および回転子歯の相対
位置を示す説明図、第３図は第１図のモータを附
勢する種々の附勢電流を示す電流波形図、第４図
は単相附勢の場合における第１図のモータに生ず
るステツプ角度誤差説明用のベクトル図、第５図
は２相附勢の場合における第４図と同様なベクト
ル図、第６図は本発明による補正を行なつた場合
における第４図に基ずくベクトル図、第７図は本
発明による補正を行なつた場合における第５図に
基ずくベクトル図、第８図は第７図の補正方法と
は別の補正を行なつた場合における第５図に基ず
くベクトル図である。 １…回転子、２…固定子、３，４…固定子区
分、５…永久磁性リング、６，７…導磁性外囲
器、８，９…環状コイル、１０，１１，１２，１
３…固定子歯系列、１４，４，１５，１６，１７
…回転子歯系列。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 環状コイル８と、該コイルを囲み、第１１０
および第２環状歯系列１１で終端する導磁性外囲
器６とを有している第１環状固定子区分３と、 環状コイル９と、該コイルを囲み、第３１２お
よび第４環状歯系列１３で終端する導磁性外囲器
７とを有している第２環状固定子区分４と、 前記両固定子区分と同軸的にこれら固定子区分
の間にて前記第２１１および第３環状歯系列１２
に隣接して配置される軸方向に磁化した環状永久
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL7904818A NL7904818A (nl) | 1979-06-20 | 1979-06-20 | Stappenmotor. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5610071A JPS5610071A (en) | 1981-02-02 |
| JPH0222618B2 true JPH0222618B2 (ja) | 1990-05-21 |
Family
ID=19833390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8223080A Granted JPS5610071A (en) | 1979-06-20 | 1980-06-19 | Step motor |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4330724A (ja) |
| JP (1) | JPS5610071A (ja) |
| CA (1) | CA1135758A (ja) |
| CH (1) | CH651429A5 (ja) |
| DE (1) | DE3022377A1 (ja) |
| FR (1) | FR2459576A1 (ja) |
| GB (1) | GB2052176B (ja) |
| NL (1) | NL7904818A (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0069751B1 (en) * | 1981-01-23 | 1985-04-17 | Fairey Hydraulics Limited | Electric motors |
| JPS58190978A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-08 | 若竹 日方 | 回動型表示素子及びこれを使用した表示装置 |
| NL8402543A (nl) * | 1984-08-20 | 1986-03-17 | Philips Nv | Synchroonmotor. |
| DE3790562T (ja) * | 1986-09-20 | 1988-09-15 | ||
| JPH0193979U (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-21 | ||
| DE3935682A1 (de) * | 1989-10-26 | 1991-05-02 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Elektrischer antriebsmotor, insbesondere fuer steuer- und regelzwecke |
| JPH04222453A (ja) * | 1990-06-27 | 1992-08-12 | Alps Electric Co Ltd | ステツピングモータ及びキヤリツジ移送機構 |
| SI9100008A (en) * | 1991-11-22 | 1993-06-30 | Andrej Detela | Hibridic synchronous electric motor with trassfersal magnetic field |
| JP3084220B2 (ja) | 1995-12-21 | 2000-09-04 | 多摩川精機株式会社 | ハイブリッド型ステップモータ |
| EP0800258B1 (en) * | 1996-04-05 | 2004-10-13 | Tamagawa Seiki Kabushiki Kaisha | Hybrid-type stepping motor |
| JP3182502B2 (ja) * | 1996-06-03 | 2001-07-03 | 多摩川精機株式会社 | ハイブリッド型ステップモータ |
| JPH1023732A (ja) * | 1996-07-05 | 1998-01-23 | Tamagawa Seiki Co Ltd | ハイブリッド型ステップモータ |
| US6100620A (en) * | 1996-08-05 | 2000-08-08 | S.H.R. Ltd. Bvi | High frequency synchronous rotary electrical machine |
| US7339292B2 (en) * | 2003-09-22 | 2008-03-04 | Japan Servo Co., Ltd | Motor having shifted teeth of pressed powder construction |
| WO2008141214A1 (en) | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Motor Excellence, Llc. | Electrical output generating devices and driven electrical devices with reduced flux leakage using permanent magnet components, and methods of making and using the same |
| US7989084B2 (en) | 2007-05-09 | 2011-08-02 | Motor Excellence, Llc | Powdered metal manufacturing method and devices |
| JP2012508549A (ja) | 2008-11-03 | 2012-04-05 | モーター エクセレンス， エルエルシー | 横方向および／またはコンミュテート式磁束システムの固定子の概念 |
| WO2011115633A1 (en) | 2010-03-15 | 2011-09-22 | Motor Excellence Llc | Transverse and/or commutated flux system for electric bicycles |
| CN102959832B (zh) | 2010-03-15 | 2016-11-16 | 电扭矩机器股份有限公司 | 具有相偏移的横向和/或换向通量系统 |
| WO2011115632A1 (en) | 2010-03-15 | 2011-09-22 | Motor Excellence Llc | Transverse and/or commutated flux systems configured to provide reduced flux leakage, hysteresis loss reduction, and phase matching |
| WO2012067896A2 (en) | 2010-11-17 | 2012-05-24 | Motor Excellence, Llc | Transverse and/or commutated flux systems having laminated and powdered metal portions |
| WO2012067895A2 (en) | 2010-11-17 | 2012-05-24 | Motor Excellence, Llc | Transverse and/or commutated flux system coil concepts |
| EP2641316B1 (en) | 2010-11-17 | 2019-02-13 | Motor Excellence, LLC | Transverse and/or commutated flux systems having segmented stator laminations |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3439200A (en) * | 1966-01-18 | 1969-04-15 | Yokogawa Electric Works Ltd | Reversible stepping motor with braking coils and biasing permanent magnets |
| DE2727450A1 (de) * | 1976-07-05 | 1978-01-12 | Philips Nv | Synchronmotor |
-
1979
- 1979-06-20 NL NL7904818A patent/NL7904818A/nl not_active Application Discontinuation
-
1980
- 1980-05-21 US US06/152,078 patent/US4330724A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-06-14 DE DE19803022377 patent/DE3022377A1/de active Granted
- 1980-06-16 FR FR8013325A patent/FR2459576A1/fr active Granted
- 1980-06-17 GB GB8019755A patent/GB2052176B/en not_active Expired
- 1980-06-17 CA CA000354169A patent/CA1135758A/en not_active Expired
- 1980-06-17 CH CH4662/80A patent/CH651429A5/de not_active IP Right Cessation
- 1980-06-19 JP JP8223080A patent/JPS5610071A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH651429A5 (de) | 1985-09-13 |
| CA1135758A (en) | 1982-11-16 |
| GB2052176B (en) | 1983-04-20 |
| FR2459576A1 (fr) | 1981-01-09 |
| NL7904818A (nl) | 1980-12-23 |
| JPS5610071A (en) | 1981-02-02 |
| GB2052176A (en) | 1981-01-21 |
| DE3022377C2 (ja) | 1988-06-23 |
| DE3022377A1 (de) | 1981-01-15 |
| US4330724A (en) | 1982-05-18 |
| FR2459576B1 (ja) | 1983-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4330724A (en) | Stepping motor | |
| US20020153792A1 (en) | Multi-phase flat-type PM stepping motor and driving circuit thereof | |
| US4629916A (en) | Method and apparatus for harmonics suppression in motor systems | |
| US4206374A (en) | Synchronous motor | |
| US5032747A (en) | Stepping motor | |
| US4517478A (en) | Electric stepper motor | |
| US4327299A (en) | Stepping motor | |
| JPH05137304A (ja) | コギングトルクを低減可能な同期電動機 | |
| JP3182196B2 (ja) | ３相ハイブリッド形ステッピングモータ | |
| JPS596579B2 (ja) | 多極ステップングモ−タ | |
| JPH10191606A (ja) | ２個の同軸ロータを有する電磁モータ | |
| EP0635928B1 (en) | Stepping motor of multiphase hybrid type and drive arrangement | |
| JPS5815479A (ja) | サ−ボモ−タ用同期電動機の制御方式 | |
| US5747898A (en) | Method for driving stepping motor of multiphase hybrid type | |
| EP0635929B1 (en) | Stepping motor of multiphase hybrid type and drive arrangement | |
| US5726510A (en) | Method for driving stepping motor of multiphase hybrid type | |
| US6124651A (en) | Method for driving stepping motor of multiphase hybrid type | |
| JPS634414B2 (ja) | ||
| JP3388274B2 (ja) | 多相ハイブリッド型ステッピングモータの駆動方法 | |
| JPH0232750A (ja) | パルスモータ | |
| JPH11289737A (ja) | ハイブリッド型ステッピングモータ | |
| JPH08331830A (ja) | インナロータ形及びアウタロータ形ハイブリッド形ステッピングモータ | |
| EP0634832B1 (en) | Stepping motor of multiphase hybrid type and drive arrangement | |
| JP3138627B2 (ja) | ハイブリッド型ステップモータの駆動方法 | |
| JPH08149781A (ja) | ステッピングモータ |